Utilização de tecnologia
wireless em redes alargadas
Albano Serrano – Centro de Comunicações
Agenda
• Caracterização de wireless LANs.
• Interligação de LANs usando tecnologia wireless.
• Caso prático: rede de interligação de edifícios da
UM.
• Futuro.
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Utilização de tecnologia wireless em redes alargadas
O que é uma rede wireless?
• Uma Wireless LAN (WLAN) é um sistema de transmissão de
dados desenvolvido para fornecer, independentemente da
localização, acesso de rede entre sistemas informáticos
usando ondas de rádio em vez de cablagem.
• Com o aparecimento de standards para redes wireless de
alta-velocidade, os utilizadores dispõem de níveis de
desempenho e disponibilidade semelhantes aos das redes
Ethernet convencionais.
• Têm como vantagens: mobilidade, facilidade de instalação e
redução de custos.
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Standards
• IEEE 802.11 - ratificado em 1997, permite
velocidades de 1 ou 2 Mbps.
• IEEE 802.11b - ratificado em 1999, também
conhecido como 802.11 High Rate, permite
velocidades de 5,5 e 11 Mbps.
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802.11 e o modelo OSI
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802.11 – Modos de operação
• O protocolo 802.11 define dois elementos:
• A estação wireless (normalmente um PC, mas pode ser
uma impressora, ou outro equipamento informático)
• O access point (AP), o qual funciona como “ponte” entre
a rede física e a rede wireless. Um AP consiste num
equipamento com um interface de radio, um interface de
rede 802.3 e software de bridging de acordo com o
standard 802.1d.
• Existem dois modos: infraestrutura e Ad Hoc.
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Modo infraestrutura
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Modo Ad Hoc
• Também conhecido por modo peer-to-peer, ou Independent
Basic Service Set, ou IBSS.
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802.11 – Nível Físico
• Opera na banda 2.4 GHz autorizada pelos
principais organismos reguladores internacionais:
FCC (USA) ETSI (Europa) MKK (Japan).
• Há duas técnicas de transmissão:
• FHSS (frequency hopping spread spectrum);
• DSSS (direct sequence spread spectrum).
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FHSS
frequency hopping spread spectrum
• A banda de 2.4 GHz é dividida em 75 sub-canais
de 1 MHz. O emissor e receptor acordam qual o
“hopping pattern” e os dados são enviados sobre
uma sequência de sub-canais.
• Cada conversação tem um “hopping pattern”
diferente.
• Limitação da velocidade até 2Mbps.
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DSSS
direct sequence spread spectrum
• Divide a banda 2.4 GHz em 14 canais de 22 MHz,
na Europa só se usam 13.
• Canais adjacentes sobrepõem-se.
• É possível ter 3 canais sem sobreposição.
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802.11b – Nível Físico
• O standard 802.11b introduz melhorias ao Nível Físico.
• Mais duas velocidades: 5,5 e 11 Mbps.
• Dynamic rate shifting (mecanismo transparente ao nível
físico) – que permite ajustar automaticamente para a melhor
velocidade em função de interferências ou extensão da
ligação.
• Um novo método de codificação: CCK (Complementary Code
Keying).
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802.11 – Nível ligação de dados
• Enquanto no 802.3 usa-se o CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection), no 802.11
usa-se o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance).
• Utiliza um pacote de ACK para identificar uma
colisão.
• Implementa o protocolo Request to Send/Clear to
Send (RTS/CTS).
• Implementa ainda CRC checksum e fragmentação de
pacotes.
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Roaming e Load Balancing
• O nível 802.11 MAC ainda permite roaming e load balancing
entre células.
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Segurança
• Estão previstos 2 níveis de segurança no 802.11: controlo de
acesso e mecanismo de encriptação, com o objectivo de
assegurar o mesmo nível de segurança que numa rede com
cablagem.
• SSID (Service Set ID) – controla a associação de um cliente
com um AP.
• WEP (Wired Equivalent Privacy) – Usando chaves RSA de
40-bits ou 128-bits todos os dados enviados são codificados.
• Sempre que possível deve usar-se outros mecanismos de
segurança, como é o caso do IPSec.
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Interligação de LANs
• Usando tecnologia Wireless é possível interligar LANs,
evitando assim o uso de circuitos dedicados ou comutados.
• A interligação poderá ser ponto-a-ponto ou ponto-amultiponto.
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Antenas
• Neste tipo de utilização da tecnologia wireless, há um
elemento que assume um papel importante: a antena
associada ao AP (ou bridge).
• A antena difunde o sinal segundo uma determinada direcção
e com um determinado alcance.
• Há vários tipos de antenas.
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Antena Omnidireccional
• Emite em todas as direcções.
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Antena direccional
• Emite numa determinada direcção.
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Ganho da Antena
• A antena introduz um ganho no sinal a emitir.
• Á saída da antena o sinal tem um determinado nível
que designa por EIRP ((effective isotropic radiated
power).
• A ETSI (European Telecommunication
Standardization Institute) define um valor máximo
para o EIRP de 20 dBm.
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E.I.R.P.
Cable Loss
-dB
E.I.R.P.
Transmitter
Power (dBm)
Antenna
Gain (dBi)
Bridge or
Access Point
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Zona de Fresnel
• Entre duas antenas tem de existir linha de vista.
• Zona de Fresnel é uma área elíptica à volta da linha de vista,
através da qual se faz a propagação do sinal.
• Não devem existr obstáculos nesta zona, uma vez que
causam interferências.
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Caso prático
Rede wireless da UM/Braga
SAS
Reitoria
350
Bibliopolis
350
UAUM
350
350
IEC
UEA
350
350
RPUM

RLloyd
350
350
RSTecla
350
)
RSTecla
350
350
RSTecla
RPUM
AAUM
350
(
350
)
Gualtar
350

Gualtar
350
(
Trunk
802.1Q
Rede do
Campus de Gualtar
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Equipamento usado
• 14 wireless bridges, modelo 350 Aironet, da marca Cisco.
• 2 wireless bridges da marca Breezecom.
• Antenas omnidireccionais de 12dBi.
• Antenas direccionais: parabólicas de 21 dBi, Yagi de 13,5dBi e
patch de 6dBi.
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Futuro
• 802.11g - Novo protocolo que é uma extensão do 802.11b,
possiblitando velocidades acima de 20Mbps. Funciona a 2,4
GHz e é compatível com o 802.11b.
• 802.11a – Protocolo recente que utiliza a banda de 5GHz,
permitindo velocidades até 54 Mbps.
• HiperLAN2 – Protocolo desenvolvido pela ETSI para
transportar células ATM. Por isso se pode afirmar que é uma
tecnologia wireless ATM, a qual é indicada para a transmissão
de tráfego multimédia, uma vez que dispõe de QoS.
Albano Serrano, Centro de Comunicações
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Obrigado.
E bom fim de semana!
Albano Serrano, Centro de Comunicações
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